C++ 类和对象 (上 )-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Zbldx/article/details/143832384

学习本身就是一件很快乐的事情

一. 面向对象和面向过程

我们在学习计算机的过程中经常会听到xxx是一门面向对象的语言 xxx是一门面向过程的语言

那么到底什么是面向对象什么是面向过程呢？

简单介绍下

面向过程

面向过程关注的是过程分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。

比如说就拿洗衣服

我们关注的是洗衣服这个过程

就像这样子

面向对象

面向对象关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完
成。

还是以洗衣服这个动作来说

二. C++中类的引入

C语言结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。比如：
之前在数据结构初阶中，用C语言方式实现的栈，结构体中只能定义变量；现在以C++方式实现，会发现struct中也可以定义函数。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
using namespace std;

typedef int Datetype;

struct Stack
{
	//定义变量类型
	Datetype* _arr;
	int _top;
	int _capacity;
	
	//定义函数
	void StackInit(size_t capacity)
	{
		_arr = (Datetype*)malloc(sizeof(Datetype)*capacity);
		if (_arr == nullptr)
		{
			perror("Init malloc fail");
		}
		_capacity = capacity;
		_top = 0;
	}
	void StackPush(Datetype x)
	{
		assert(_capacity > _top);
		_arr[_top] = x;
		_top++;
	}
	Datetype StackTop()
	{
		return _arr[_top-1];
	}

	void StackDestory()
	{
		_top = _capacity = 0;
		free(_arr);
		_arr = nullptr;
	}

};
int main()
{
	Stack s;
	s.StackInit(20);
	s.StackPush(10);
	s.StackPush(10);
	s.StackPush(10);
	s.StackPush(20);
	cout << s.StackTop() << endl;
	s.StackPush(30);
	cout << s.StackTop() << endl;
	return 0;
}

我们定义了一个类然后使用这个类创建了一个对象之后使用这个类的对象使用一些方法

在Stack这个类中里面的变量是_arr _top _capacity
然后里面的这些方法 StackPush() StackInit() StackTop() 可以调用这些变量
此外类里面的函数和变量的上下关系是随意的

事实上在C++当中这里并不是结构体的定义这是类的封装

在C语言的结构体中，不会有函数这样的成员变量，因为C语言是面向过程的，其操作方式是与成员直接分开的；

而C++是是面向对象的，一个对象就是包括了自身属性和动作。

一个对象中有很多的方法方法就是函数

当我们使用一个类去定义的时候我们就能够得到一个对象当我们想要对这个对象进行操作的时候我们就可以直接用内部的方法进行操作

上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替。

三. 类的定义

我们会使用这样子的结构来定义一个类

class className
{
// 类体：由成员函数和成员变量组成
};  // 一定要注意后面的分号

其中class是一个关键字

classname是类名

类体中内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量; 类中的函数称为类的方法或者
成员函数。

那么我现在问你成员变量是什么？

是不是就是类中的变量

成员函数是什么？

是不是就是类的函数

类的两种定义方式

1. 直接在函数内部定义

就像这样子

不过要注意的是成员函数在类的内部定义有可能会被当成内联函数

2. 在函数外部定义

就像这样子

命名建议

我们先来看看这种命名方式

这个函数是不是很僵硬

class Data
{
public:
	void Init(int year)
	{
		//这里的year到底是成员变量还是函数形参
		year = year;
	}
private:
	int year;
};

所以说我们的建议都是这样子的

class Data
{
public:
	void Init(int year)
	{
		//这里的year到底是成员变量还是函数形参
		mYear = year;
	}
private:
	int mYear;
};

加个m在前面或者是加个_在前面是不是清晰多了

四. 类的访问限定符和封装

4.1 访问限定符

C++实现封装的方式：用类将对象的属性与方法结合在一块，让对象更加完善，通过访问权限选择性的将其接口提供给外部的用户使用。

这里分别由三种权限分别是公有保护还有私有

（目前阶段将保护还有私有认为是一致的就可以）

听名字也很好理解是吧

公有是大家都能使用的保护和私有是限制访问的

还是一样我们来看代码

我们 struct 变成 class之后就报错了

这是为什么呢？

刚刚不是说struct和class都可以定义类嘛

这是因为c++的一条语法规则

class的默认访问权限为private，struct为public （这是为什么呢？）

因为struct要兼容c的语法所以只能这么设计了

如果我们想要解决这个错误也很简单直接public一下就好了

是不是错误就全部消失了

访问操作符的权限如下

1 public修饰的成员在类外可以直接被访问
2 protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
3 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止
4 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。
5 class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)

4.2 关于域操作符的问题

我们的先来看几段有意思的代码

咦我们发现到这里就会报错了

这是因为对于结构体中的变量它实际上是没有初始化的

对于类来说它是不是形式上类似于一个结构体呀

结构体内部的变量是不是没有实例化

所以说我们使用未实例化的变量是不是会报错啊

这里说了这么一大堆要表达的东西是什么呢？

总结来说一句话

不能使用类名访问成员变量

面试题

C++中struct和class的区别是什么？

答案：
因为要兼容c语言的原因
struct可以定义结构体
class不可以

还是因为要兼容c语言的原因
struct默认访问限定符是public
class默认访问限定符是private

4.3 封装

【面试题】
面向对象的三大特性：封装、继承、多态。
在类和对象阶段，主要是研究类的封装特性，那什么是封装呢？

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
封装本质上是一种管理，让用户更方便使用类。比如：对于电脑这样一个复杂的设备，提供给用户的就只有开关机键、通过键盘输入，显示器，USB插孔等，让用户和计算机进行交互，完成日常事务。但实际上电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。

对于计算机使用者而言，不用关心内部核心部件，比如主板上线路是如何布局的，CPU内部是如何设计的等，用户只需要知道，怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时，在外部套上壳子，将内部实现细节隐藏起来，仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等，让用户可以与计算机进行交互即可。
在C++语言中实现封装，可以通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合，通过访问权限来隐藏对象内部实现细节，控制哪些方法可以在类外部直接被使用。

五. 类的作用域

类定义了一个新的作用域，类的所有成员都在类的作用域中。在类体外定义成员时，需要使用 ::作用域操作符指明成员属于哪个类域。

这个也很好理解嘛其实我们回过头去看看那些大括号基本上都是定义了一个新的作用域

class Person
{
public:
 void PrintPersonInfo();
private:
 char _name[20];
 char _gender[3];
 int  _age;
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
 cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;
}